CN101824283B - 热剥离型压敏粘合片及其用于切断加工层压陶瓷片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热剥离型压敏粘合片及其用于切断加工层压陶瓷片的方法。本发明涉及用于切断层压陶瓷片的热剥离型压敏粘合片,其用于在切断层压陶瓷片时临时固定,所述热剥离型压敏粘合片包括基材和形成于所述基材的至少一个表面上的热膨胀性压敏粘合剂层,所述热膨胀性压敏粘合剂层包含压敏粘合剂和发泡剂,其中所述热膨胀性压敏粘合剂层具有50重量%以上的凝胶分数,所述热膨胀性压敏粘合剂层具有-40℃至30℃的玻璃化转变温度。
Description
技术领域
本发明涉及用于切断层压陶瓷片的热剥离型压敏粘合片和使用所述热剥离型压敏粘合片切断加工层压陶瓷片的方法。
背景技术
最近对电子部件的要求是部件自身的小型化和精密化。例如,在陶瓷电容器中,以所谓“0603”或所谓“0402”为代表的小型化和通过数量远远超过几百以上的层的高度层压而高容量形成已变得显著。特别地,在陶瓷如陶瓷电容器的预烘焙片(生片)的层压领域中,对于小型化和精密化日益需要加工时的精度。
例如,作为用于生产陶瓷电容器方法的一个实例,提及包括以下步骤的生产方法:(1)在生片上印刷电极的步骤,(2)层压步骤,(3)加压步骤(在加压下的压制步骤),(4)切断步骤,和(5)烘焙步骤,其中使层压步骤(2)和加压步骤(3)重复预定次数,然后接着切断步骤(4)。
作为在该步骤中需要的精度,例如,在生片上印刷电极的步骤(1)中可提及电极印刷的精度,在层压步骤(2)中可提及电极位置的精度,在加压步骤(3)中可提及防止电极位置偏移的精度,所述电极位置偏移可能由生片通过加压变形使电极位置偏移导致,在切断步骤(4)中可提及通过切断的精度。当在这些步骤中的任何一个步骤中精度下降时,产品变得不良,生产性下降。在它们中,关于在生片上印刷电极的步骤(1)、层压步骤(2)和切断步骤(4),由于需要机械精度,可以通过改进设备和增大精度来应对。
在这些步骤中,特别地在切断步骤(4)中,已广泛普及利用热剥离型压敏粘合片的方法。通过利用热剥离型压敏粘合片,由于在切断步骤(4)期间能够实现牢固固定,并且在切断步骤(4)后通过加热降低压敏粘合力,切断的陶瓷电容器能够容易地从热剥离型压敏粘合片剥离(例如,参见专利文献1至5)。
专利文献1:JP-UM-B-50-13878
专利文献2:JP-B-51-24534
专利文献3:JP-A-56-61468
专利文献4:JP-A-56-61469
专利文献5:JP-A-60-252681
发明内容
然而,最近,在切断加工时,特别在推切(push-cutting)切断加工时,为了改进切断精度的目的,将生片在高温气氛下软化后将该片切断。在该高温气氛下,由于压敏粘合力与室温下的压敏粘合力相比趋于很大程度地降低,因此存在由于所谓“芯片飞散(chip fly)”等导致加工产量降低的问题,该问题归因于在常规热剥离型压敏粘合片情况下在切断时不充分的压敏粘合力。此外,在为了防止芯片飞散而设计该片以具有高压敏粘合性的情况下,引起加热后芯片剥离性变差的问题。因而,满足加工时芯片飞散抑制和加工后热剥离性两者成为待解决的问题。
考虑到上述问题进行本发明。本发明的目的在于提供用于切断层压陶瓷片的热剥离型压敏粘合片以及使用所述热剥离型压敏粘合片切断加工层压陶瓷片的方法,所述热剥离型压敏粘合片不仅在室温下而且在高温气氛下切断加工时均能够显示充分的压敏粘合性,还能够在剥离时通过加热容易地将片剥离。
作为为解决上述常规问题深入研究的结果,本发明人已发现,当分别将在热剥离型压敏粘合片中形成热剥离型压敏粘合剂层的压敏粘合剂的基础聚合物的凝胶分数调整为特定值和将热剥离型压敏粘合剂层的玻璃化转变温度(Tg)调整至特定值时,不仅在室温下而且在高温气氛下切断加工时均能够显示充分的压敏粘合性,在剥离时也能够通过加热实现容易的剥离。因而,已完成本发明。
即,本发明涉及用于切断层压陶瓷片的热剥离型压敏粘合片,其用于在切断层压陶瓷片时临时固定,所述热剥离型压敏粘合片包括基材和形成于所述基材的至少一个表面上的热膨胀性压敏粘合剂层,所述热膨胀性压敏粘合剂层包含压敏粘合剂和发泡剂,其中所述热膨胀性压敏粘合剂层具有50重量%以上的凝胶分数,和所述热膨胀性压敏粘合剂层具有-40℃至30℃的玻璃化转变温度。
如上所述,由于根据本发明的用于切断层压陶瓷片的热剥离型压敏粘合片具有以下(1)和(2)的构成或特性,因此良好平衡地满足压敏粘合性和热剥离性两者,因而即使在高温气氛下在推切切断加工层压陶瓷片时也能够显示良好的压敏粘合性,从而有效地保持加工的切断片(芯片),因此可以有效地抑制或防止加工期间芯片飞散。此外,在切断加工后剥离时,能够实现容易的剥离,同时显示优良的热剥离性,因而可以有效地抑制或防止被粘物的污染。
(1)所述热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数为50重量%以上。
(2)热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度(Tg)为-40℃至30℃。
在本发明中,形成热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂的基础聚合物优选丙烯酸类聚合物。此外,优选形成热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂进一步包含交联剂。
在本发明中,优选:当将所述热膨胀性压敏粘合剂层在23℃下粘贴至聚对苯二甲酸乙二酯膜(厚度:25μm)后使其在23℃的气氛下放置30分钟时,所述热膨胀性压敏粘合剂层具有2N/20mm宽度至20N/20mm宽度的在23℃下的粘合力(剥离角度:180°,拉伸速率:300mm/min),和当将所述热膨胀性压敏粘合剂层在23℃下粘贴至聚对苯二甲酸乙二酯膜(厚度:25μm)后使其在80℃的气氛下放置30分钟时,所述热膨胀性压敏粘合剂层具有1N/20mm宽度至15N/20mm宽度的在80℃下的粘合力(剥离角度:180°,拉伸速率:300mm/min)。
本发明还提供用于切断加工层压陶瓷片的方法,其包括以下步骤:将层压陶瓷片粘贴至上述热剥离型压敏粘合片,和使所述层压陶瓷片进行切断加工处理。
根据本发明的用于切断层压陶瓷片的热剥离型压敏粘合片,不仅在室温下而且在高温气氛下在切断加工时均能够显示充分的压敏粘合性,并且在剥离时通过加热能够容易地被剥离。因此,当使用根据本发明的用于切断层压陶瓷片的热剥离型压敏粘合片时,能够抑制或防止芯片脱落(chip detachment),从而抑制或防止在切断加工层压陶瓷片时加工产量下降,以及能够抑制或防止被粘物表面的污染,从而在切断加工后通过加热进行容易的剥离,因此变得可以以优良的生产性生产芯片状切断的陶瓷电容器。
附图说明
图1为示出根据本发明的热剥离型压敏粘合片一个实施方案的横截面示意图。
附图标记说明
1热剥离型压敏粘合片
2基材
3橡胶状有机弹性层
4热膨胀性压敏粘合剂层
5隔离体
具体实施方式
参考图1描述本发明的实施方案,但本发明不限于该实施方案。图1为示出本发明热剥离型压敏粘合片的一个实施方案的横截面示意图。在图1中,1为热剥离型压敏粘合片,2为基材,3为橡胶状有机弹性层,4为热膨胀性压敏粘合剂层,5为隔离体。然而,没有给出不需要描述的部分,为了容易说明,存在通过放大、缩小等示出的部分。
示于图1中的热剥离型压敏粘合片1由以下构成:基材2、形成于基材2的一个表面上的橡胶状有机弹性层3、形成于橡胶状有机弹性层3上的热膨胀性压敏粘合剂层4,和此外形成于热膨胀性压敏粘合剂层4上的隔离体5。在这点上,如图1所示,在本发明的热剥离型压敏粘合片中,可任选地设置橡胶状有机弹性层。此外,在本发明的热剥离型压敏粘合片中,可将热膨胀性压敏粘合剂层设置于基材的一个表面上或可设置于基材的各表面上。在这点上,在热剥离型压敏粘合片中,在仅在基材的一个表面上设置热膨胀性压敏粘合剂层的情况下,可将不具有热膨胀性的常规压敏粘合剂层(非热膨胀性压敏粘合剂层)设置于基材的另一表面上。
基材
基材(支承基材)可用作热膨胀性压敏粘合剂层等的支承材料。作为基材,例如,可使用合适的薄体,例如纸类基材如纸;纤维类基材如织物、无纺布、毡和网;金属类基材如金属箔和金属板;塑料基材如塑料膜和片;橡胶类基材如橡胶片;发泡体(foamed body)如发泡片;及其层压体[特别地,塑料类材料与其它基材的层压体,塑料膜(或片)彼此的层压体等]。作为基材,考虑到加热后的操作性等,优选在热膨胀性压敏粘合剂层的加热处理温度下不熔融并且耐热性优异的基材。在本发明中,作为基材,可适合使用塑料基材如塑料膜和片。该塑料基材的原料实例包括烯属树脂如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和乙烯-丙烯共聚物;使用乙烯作为单体组分的共聚物,如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、离子键树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物,和乙烯-(甲基)丙烯酸酯(无规,交替)共聚物;聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT);丙烯酸类树脂;聚氯乙烯(PVC);聚氨酯;聚碳酸酯;聚苯硫醚(PPS);酰胺类树脂如聚酰胺(尼龙)和全芳族聚酰胺(whole aromatic polyamides)(芳族聚酰胺);聚醚醚酮(PEEK);聚酰亚胺;聚醚酰亚胺;聚偏二氯乙烯;ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物);纤维素类树脂;硅酮树脂;和氟化树脂。此外,作为基材的材料,也可以使用聚合物如上述树脂的各交联体。这些原料可单独使用或可两种以上组合使用。
在将塑料基材用作基材的情况下,变形性如伸长度(elongation degree)可通过拉伸处理等控制。
基材的厚度不特别限定,可依赖于强度、挠性及预期的使用目的等适当地选择。例如,厚度通常为1000μm以下(例如1μm至1000μm),优选1μm至500μm,进一步优选3μm至300μm,特别地约5μm至250μm,但不限于此。在这点上,基材可具有单层或层压层的任何形式。
可采用常规使用的表面处理例如化学或物理处理如铬酸盐处理、臭氧暴露、火焰暴露、暴露于高压电击或电离辐射处理,或用底漆剂(undercoating agent)的涂布处理,以改进与邻接层的粘合性、保持性等。
此外,在不损害本发明的优点等的范围内,基材可包含各种添加剂(着色剂、填料、增塑剂、防老剂、抗氧化剂、表面活性剂、阻燃剂等)。
热膨胀性压敏粘合剂层
热膨胀性压敏粘合剂层至少包含用于赋予压敏粘合性的压敏粘合剂、用于赋予热膨胀性的发泡剂。在本发明中,重要的是热膨胀性压敏粘合剂层具有以下(1)和(2)的构成或特性。因而,通过调节热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数、热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度,能够控制热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合性和热剥离性。
(1)所述热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数为50重量%以上。
(2)热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度(Tg)为-40℃至30℃。
(凝胶分数)
热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数为50重量%以上,优选60重量%以上,进一步优选80重量%以上。当热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数为50重量%以上时,在从被粘物剥离时能够通过加热实现容易的剥离。即,当热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数为50重量%以上时,被粘物不残留在热膨胀性压敏粘合剂层上,在通过加热剥离时能够有效地进行仅通过加热的剥离(自发剥离)。具体地,当热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数为50重量%以上时,在将热膨胀性压敏粘合剂层进行加热处理后,能够仅通过翻转热剥离型压敏粘合片以使该片在空中倒置(以致将在热膨胀性压敏粘合剂层上的切断加工的芯片朝下放置)来剥离切断加工的芯片。此外,还能够抑制或防止被粘物(或切断加工的芯片)表面的污染。
在本发明中,热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数可通过以下测量方法测量。
<凝胶分数的测量方法>
从热膨胀性压敏粘合剂层(未进行用于热膨胀的加热处理)中取样约0.1g样品,并精确称重(样品重量),将样品包裹在网型片(mesh-type sheet)中后,在室温下在约50ml甲苯中浸渍1周。此后,从甲苯中取出溶剂不溶性物质(网型片中的内容物),并在130℃下干燥约2小时,将干燥后的溶剂不溶性物质称重(浸渍并干燥后的重量),然后根据以下方程(a)计算凝胶分数(重量%)。
凝胶分数(重量%)={(浸渍并干燥后的重量)/(样品重量)}×100(a)
此外,热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数可通过调节用于形成热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂的基础聚合物的组成、要添加至压敏粘合剂的交联剂的种类和含量、增粘剂的种类和含量等来控制。
(玻璃化转变温度)
在本发明中,如上所述,热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度(Tg)为-40℃至30℃,优选-30℃至25℃,进一步优选-20℃至20℃,特别优选-15℃至15℃。当热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度为-40℃至30℃时,即使在高温下,该层也显示高的对被粘物的压敏粘合性,能够有效得抑制或防止层压陶瓷片的切断加工时的芯片飞散,以及对被粘物的初期粘着性良好,对被粘物的粘贴加工性高,并能够有效地保持被粘物。此外,当将热剥离型压敏粘合片通过加热剥离时,被粘物不残留在热剥离型压敏粘合片上,而且能够有效的进行仅通过加热的剥离(自发剥离)。
在本发明中,热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度(Tg)可通过以下测量方法测量。
<玻璃化转变温度的测量方法>
将多个热剥离型压敏粘合片彼此粘贴(将一个热剥离型压敏粘合片的热膨胀性压敏粘合剂层粘贴于另一热剥离型压敏粘合片的基材),以制备热膨胀性压敏粘合剂层的总厚度为2mm的片,然后将所述片通过具有直径7.9mm的冲床冲切成盘,从而制备样品。将样品(具有直径7.9mm和厚度2mm的盘状样品)夹在具有直径8mm的一对不锈钢平行板(由TA Instruments制造;型号708.0157)之间,以5℃/分钟的升温速率在-70℃至150℃的温度范围内,和以剪切模式,同时在夹头压力(chuck pres sure)为100g重量下和在频率为1Hz下施加剪切应变,使用动态粘弹性光谱计(由Rheometrics Scientific Company制造;商品名“ARES”)测量粘弹性,测定在损耗角正切(tanδ)最大值时的温度,将在损耗角正切最大值时的温度作为玻璃化转变温度(Tg)。
此外,热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度(Tg)能够通过以下控制:用于形成热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂的基础聚合物的种类或用于制备基础聚合物的单体组分的种类,在热膨胀性压敏粘合剂层中包含的各组分(增粘剂、发泡剂)的种类和含量,等。
(压敏粘合剂)
作为用于形成热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂,重要的是使用如下压敏粘合剂:当由其形成热膨胀性压敏粘合剂层时,所述压敏粘合剂导致凝胶分数和玻璃化转变温度的预定值。此外,可适当使用在加热时尽可能不抑制发泡剂(热膨胀性微球等)的发泡和/或膨胀的压敏粘合剂。具体地,作为压敏粘合剂,可在例如以下的已知压敏粘合剂中选择性地适当使用具有上述特性的压敏粘合剂:丙烯酸类压敏粘合剂、橡胶类压敏粘合剂、乙烯基烷基醚类压敏粘合剂、硅酮类压敏粘合剂、聚酯类压敏粘合剂、聚酰胺类压敏粘合剂、聚氨酯类压敏粘合剂、氟类压敏粘合剂、苯乙烯-二烯嵌段共聚物类压敏粘合剂,和其中将具有约200℃以下熔点的热熔融性树脂混入这些压敏粘合剂中的蠕变性改进压敏粘合剂(例如,参见JP-A-56-61468、JP-A-61-174857、JP-A-63-17981、JP-A-56-13040等)。此外,作为压敏粘合剂,也可使用放射线固化型压敏粘合剂(或能量射线固化型压敏粘合剂)。压敏粘合剂可单独使用或可两种以上组合使用。此外,在压敏粘合剂由两种以上压敏粘合剂构成的情况下,重要的是由两种以上压敏粘合剂构成的压敏粘合剂具有上述特性。
在本发明中,作为压敏粘合剂,可适当使用丙烯酸类压敏粘合剂和橡胶类压敏粘合剂,特别地,丙烯酸类压敏粘合剂是适合的。作为丙烯酸类压敏粘合剂,可提及其中将使用一个以上烷基(甲基)丙烯酸酯((甲基)丙烯酸烷基酯)作为单体组分的丙烯酸类聚合物(均聚物或共聚物)用作基础聚合物的丙烯酸类压敏粘合剂。
在上述丙烯酸类压敏粘合剂中的(甲基)丙烯酸烷基酯的实例包括(甲基)丙烯酸烷基酯,如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸十五烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十七烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸十九烷酯和(甲基)丙烯酸二十烷酯等。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,具有4至18个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯是适合的。此外,(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基可为线性或支化的。
为了改善内聚力、耐热性和交联性等目的,上述丙烯酸类聚合物可包含对应于可与上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合的其它单体组分(可共聚单体组分)的单元。该类可共聚单体组分的实例包括含羧基单体如(甲基)丙烯酸(丙烯酸或甲基丙烯酸)、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸和巴豆酸;含酸酐基团单体如马来酸酐和衣康酸酐;含羟基单体如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟己酯、(甲基)丙烯酸羟辛酯、(甲基)丙烯酸羟癸酯、(甲基)丙烯酸羟月桂酯和甲基丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯;含磺酸基单体如苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯和(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸;含磷酸基团单体如2-羟乙基丙烯酰磷酸酯;(N-取代的)酰胺类单体如(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺和N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺;(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类单体如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯和(甲基)丙烯酸叔丁氨基乙酯;(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯类单体如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯和(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯;氰基丙烯酸酯类单体如丙烯腈和甲基丙烯腈;含环氧基丙烯酸类单体如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;苯乙烯类单体如苯乙烯和α-甲基苯乙烯;乙烯基酯类单体例如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯;烯烃类单体如异戊二烯、丁二烯和异丁烯;乙烯基醚类单体例如乙烯醚;含氮单体如N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基吗啉、N-乙烯基羧酸酰胺和N-乙烯基己内酰胺;马来酰亚胺类单体如N-环己基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺;衣康酰亚胺类单体如N-甲基衣康酰亚胺、N-乙基衣康酰亚胺、N-丁基衣康酰亚胺、N-辛基衣康酰亚胺、N-2-乙基己基衣康酰亚胺、N-环己基衣康酰亚胺和N-月桂基衣康酰亚胺;琥珀酰亚胺类单体如N-(甲基)丙烯酰氧亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧六亚甲基琥珀酰亚胺和N-(甲基)丙烯酰基-8-氧八亚甲基琥珀酰亚胺;二醇类丙烯酸酯类单体如聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯(methoxyethylene glycol(meth)acrylate)和甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯(methoxypolypropylene glycol(meth)acrylate);具有杂环、卤原子或硅原子等的丙烯酸酯类单体,如(甲基)丙烯酸四氢糠酯、含氟(甲基)丙烯酸酯(fluorine(meth)acrylate)和含硅酮(甲基)丙烯酸酯(silicone(meth)acrylate);多官能单体如己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、二乙烯基苯、二(甲基)丙烯酸丁酯和二(甲基)丙烯酸己酯;等。这些可共聚单体组分可单独使用或可以两种以上的组合使用。
(发泡剂)
用于热膨胀性压敏粘合剂层的发泡剂没有特别限定,可适当地使用热膨胀性微球。发泡剂可单独使用或可两种以上组合使用。热膨胀性微球可从已知热膨胀性微球中适当地选择。作为热膨胀性微球,可适当地使用微囊化发泡剂。此类热膨胀性微球的实例包括其中在具有弹性的壳中包括易于气化和膨胀的物质如异丁烷、丙烷或戊烷的微球。上述壳通常由热熔融性物质或因热膨胀破坏的物质形成。形成所述壳物质的实例包括偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯和聚砜。热膨胀性微球可通过常规使用的方法如凝聚法或界面聚合法等生产。
在这点上,作为热膨胀性微球,可使用商购可得产品,例如Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.,Ltd.制造的商品名“MatsumotoMicrosphere”系列,如商品名“Matsumoto Microsphere F30”、商品名“Matsumoto Microsphere F301D”、商品名“MatsumotoMicrosphere F50D”、商品名“Matsumoto Microsphere F501D”、商品名“Matsumoto Microsphere F80SD”和商品名“MatsumotoMicrosphere F80VSD”,以及Expancel Company制造的商品名“051DU”、商品名“053DU”、商品名“551DU”、商品名“551-20DU”和商品名“551-80DU”。
在本发明中,作为发泡剂,还可使用除热膨胀性微球之外的发泡剂。作为这类发泡剂,发泡剂可从各种发泡剂如各种无机和有机发泡剂中适当地选择并使用。代表性无机发泡剂的实例包括碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢钠、亚硝酸铵、硼氢化钠和各种叠氮化物。另外,代表性有机发泡剂的实例包括水;氯氟链烷类化合物如三氯单氟甲烷和二氯单氟甲烷;偶氮类化合物如偶氮二异丁腈、偶氮二酰胺和偶氮二羧酸钡;肼类化合物如对甲苯磺酰肼、二苯砜-3,3′-二磺酰肼、4,4′-氧双(苯磺酰肼)和烯丙基双(磺酰肼);氨基脲类化合物如对甲苯磺酰氨基脲和4,4′-氧双(苯磺酰氨基脲);三唑类化合物如5-吗啉基-1,2,3,4-噻三唑;N-亚硝基类化合物如N,N′-二亚硝基五亚甲基四胺和N,N′-二甲基-N,N′-二亚硝基对苯二甲酰胺。
在本发明中,作为发泡剂,适合使用具有80℃至210℃,优选90℃至200℃,更优选95℃至200℃,特别优选100℃至170℃的发泡起始温度(T0,热膨胀起始温度)的发泡剂。当发泡剂的发泡起始温度为80℃至210℃时,可防止发泡剂在生产层压陶瓷片期间或在其使用期间通过加热而发泡,并且对于基材等也不需要过度的耐热性,因此考虑到操作性、生产性和成本,该情况是合适的。
此外,热膨胀性压敏粘合剂层的发泡起始温度(T0)是指通过加热处理热膨胀性压敏粘合剂层,能够将热膨胀性压敏粘合剂层的粘合力降至加热前粘合力的10%以下的最低加热处理温度。因此,发泡起始温度可通过测量能够将包含发泡剂(热膨胀性微球等)的热膨胀性压敏粘合剂层的粘合力(压敏粘合力)降至加热前粘合力的10%以下的最低加热处理温度来确定。具体地,将具有宽度20mm和厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二酯膜(商品名“Lumilar S10 #25”(由Toray Industries,Inc.制造);有时称作“PET膜”),通过手动辊(hand roller)粘贴至热剥离型压敏粘合片的含发泡剂(热膨胀性微球等)的热膨胀性压敏粘合剂层表面上,以致不夹带气泡,由此制备试验片。关于该试验片,在粘贴PET膜30分钟后,将该PET膜以180°剥离角度剥离,然后测量此时的压敏粘合力(测量温度:23℃,拉伸速率:300mm/min,剥离角度:180°),并将该压敏粘合力作为“初始压敏粘合力”。另外,将通过上述方法生产的试验片放置在设定为各温度(加热处理温度)的热循环干燥器中1分钟,然后从热循环干燥器中取出,接着将其在23℃下放置2小时。此后,将PET膜以180°剥离角度剥离,然后测量此时的压敏粘合力(测量温度:23℃,拉伸速率:300mm/min,剥离角度:180°),并将该压敏粘合力作为“加热处理后的压敏粘合力”。然后,将加热处理后的压敏粘合力变为初始压敏粘合力的10%以下的最低加热处理温度作为发泡起始温度(T0)。
在本发明中,由于热膨胀性压敏粘合剂层的粘合力通过加热处理有效且稳定地下降,优选具有适当强度的发泡剂,所述发泡剂直至体积膨胀率达到5倍以上,7倍以上,特别地10倍以上也不会胀破。
发泡剂(热膨胀性微球等)的混合量可根据热膨胀性压敏粘合剂层的膨胀倍率和粘合力的下降度适当地设定,但通常该量为例如1重量份至150重量份,优选10重量份至130重量份,进一步优选25重量份至100重量份,基于100重量份形成热膨胀性压敏粘合剂层的基础聚合物。
在使用热膨胀性微球作为发泡剂的情况下,热膨胀性微球的粒径(平均粒径)可根据热膨胀性压敏粘合剂层的厚度等适当地选择。热膨胀性微球的平均粒径可选自例如在100μm以下,优选80μm以下,更优选1μm至50μm,特别地1μm至30μm的范围内。热膨胀性微球的粒径可在形成热膨胀性微球的过程中控制,或可在形成后通过分级等手段来控制。热膨胀性微球优选具有均匀的粒径。
在本发明中,在不损害本发明优点的范围内,热膨胀性压敏粘合剂层可包含各种添加剂(例如,增粘剂、着色剂、增稠剂、增量剂、填料、增塑剂、防老剂、抗氧化剂、表面活性剂、交联剂等)。
增粘剂不特别限定,可适当地选自例如以下已知的增粘剂并使用:烃类增粘剂、酮类增粘剂、聚酰胺类增粘剂、环氧类增粘剂,和弹性体类增粘剂,以及松香类增粘剂、萜烯类增粘剂和酚醛类增粘剂(phenol-based tackifiers)。
在本发明中,热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数可通过使用交联剂来有效地调整。交联剂不特别限定,可使用已知的交联剂。具体地,作为交联剂,不仅可提及异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、三聚氰胺类交联剂和过氧化物类交联剂,还提及脲类交联剂、金属醇盐类交联剂、金属螯合物类交联剂、金属盐类交联剂、碳二亚胺类交联剂、噁唑啉类交联剂、氮丙啶类交联剂和胺类交联剂等,异氰酸酯类交联剂和环氧类交联剂是合适的。交联剂可单独使用或可两种以上组合使用。此外,交联剂的量不特别限定,可依赖于热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数来适当选择。
异氰酸酯类交联剂的实例包括低级脂肪族多异氰酸酯例如1,2-亚乙基二异氰酸酯、1,4-亚丁基二异氰酸酯和1,6-六亚甲基二异氰酸酯;脂环族多异氰酸酯例如亚环戊基二异氰酸酯、亚环己基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯和氢化苯二甲撑二异氰酸酯;芳香族多异氰酸酯例如2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯和苯二甲撑二异氰酸酯。此外,也使用三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯三聚体加合物[商品名“COLONATE L”,由NipponPolyurethane Industry Co.,Ltd.制造]、三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯三聚体加合物[商品名“COLONATE HL”,由NipponPolyurethane Industry Co.,Ltd.制造]等。此外,环氧类交联剂的实例包括N,N,N′,N′-四缩水甘油基-间-苯二甲胺、二缩水甘油基苯胺、1,3-双(N,N-缩水甘油基氨甲基)环己烷、1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、山梨糖醇多缩水甘油醚、甘油多缩水甘油醚、季戊四醇多缩水甘油醚、聚甘油多缩水甘油醚、脱水山梨糖醇多缩水甘油醚、三羟甲基丙烷多缩水甘油醚、己二酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、三缩水甘油-三(2-羟乙基)异氰酸酯、间苯二酚二缩水甘油醚和双酚-S-二缩水甘油醚,以及在分子中具有两个以上环氧基团的环氧类树脂。
在本发明中,代替使用交联剂或与使用交联剂一起,也可以通过用电子束或紫外线照射进行交联处理。
热膨胀性压敏粘合剂层例如可通过利用包括以下步骤的通常使用的方法来形成:混合压敏粘合剂、发泡剂(热膨胀性微球等)和任选的溶剂及其它添加剂,并将该混合物成形为片状层。具体地,热膨胀性压敏粘合剂层例如可通过利用以下方法来形成:包括将包含压敏粘合剂、发泡剂(热膨胀性微球等)和任选的溶剂及其它添加剂的混合物施涂至基材或橡胶状有机弹性层上的方法、包括将上述混合物施涂至适当的隔离体如剥离纸上以形成热膨胀性压敏粘合剂层并转移(转录)至基材或橡胶状有机弹性层上的方法,或类似方法。
热膨胀性压敏粘合剂层的厚度没有特别限定,可根据粘合力的下降度适当地选择。例如,厚度为约5μm至300μm,优选5μm至80μm,进一步优选15μm至50μm。然而,在使用热膨胀性微球作为发泡剂的情况下,重要的是热膨胀性压敏粘合剂层的厚度大于其中包含的热膨胀性微球的最大粒径。当热膨胀性压敏粘合剂层的厚度为5μm以上时,能够防止由于发泡剂如热膨胀性微球的不均匀性导致的表面平滑性下降,因而能够有效地显示加热前(未发泡状态)的粘合性。另外,能够增大热膨胀性压敏粘合剂层通过加热处理的变形度,因而能够平滑地降低粘合力。此外,当热膨胀性压敏粘合剂层为300μm以下时,能够防止在切断小电子部件期间热膨胀性压敏粘合剂层的变形,并能够显示良好的切断精度。此外,在通过加热处理膨胀或发泡后,能够防止在热膨胀性压敏粘合剂层中的内聚不良,并有效地防止被粘物上的粘合剂残留物。热膨胀性压敏粘合剂层可为单层或多层。
此外,作为使在热膨胀性压敏粘合剂层中的发泡剂发泡的方法,该方法可适当选自已知加热发泡方法并采用。具体地,使发泡剂发泡的加热处理例如可利用适当的加热装置如热盘、热风干燥器、近红外灯或空气干燥器进行。加热处理时的加热温度可以是热膨胀性压敏粘合剂层中发泡剂(热膨胀性微球等)的发泡起始温度(热膨胀起始温度)以上。加热处理条件可根据通过发泡剂(热膨胀性微球等)的种类等导致粘合面积的下降性(decreasing profile),基材的耐热性,加热方法(热容量、加热手段等)等适当地设定。加热处理的通常条件如下:100℃至250℃温度下进行1秒至90秒(热盘等),或进行5分钟至15分钟(热风干燥器等)。加热处理可根据预期使用目的在适当的阶段进行。另外,存在可使用红外灯或热水作为加热处理时的热源的情况。
橡胶状有机弹性层
在图1中,从赋予热剥离型压敏粘合片以变形性和改进加热后其剥离性的观点,在基材与热膨胀性压敏粘合剂层之间设置橡胶状有机弹性层,但橡胶状有机弹性层为根据需要设置的层,可不必需设置。如上所述,通过设置橡胶状有机弹性层,在将热剥离型压敏粘合片粘贴在被粘物上时,上述热剥离型压敏粘合片的表面能够良好地追随被粘物的表面形状,由此可增大粘合面积。另外,在加热并从被粘物剥离热剥离型压敏粘合片时,能够高度(精确)控制热膨胀性压敏粘合剂层的热膨胀,由此热膨胀性压敏粘合剂层能够沿厚度方向优先并均匀地膨胀。即,橡胶状有机弹性层可起到以下作用:当将热剥离型压敏粘合片粘合在被粘物上时,通过使表面追随被粘物表面形状来提供大粘合面积的作用;和为了从热剥离型压敏粘合片剥离被粘物的目的,当通过加热热膨胀性压敏粘合剂层使热膨胀性压敏粘合剂层发泡和/或膨胀时,通过降低沿热剥离型压敏粘合片的平面方向的发泡和/或膨胀的限制,促进通过热膨胀性压敏粘合剂层的三维结构变化形成波纹结构的作用。
橡胶状有机弹性层优选以覆盖于热膨胀性压敏粘合剂层上的形式设置于热膨胀性压敏粘合剂层在基材侧的表面上。在这点上,橡胶状有机弹性层还可设置于除基材与热膨胀性压敏粘合剂层之间位置之外的位置。橡胶状有机弹性层可介于基材的一面或两面上。
橡胶状有机弹性层优选由例如具有50以下,特别是40以下的根据ASTM D-2240的D型肖氏(Shore)硬度的天然橡胶、合成橡胶或具有橡胶弹性的合成树脂形成。合成橡胶或具有橡胶弹性的合成树脂的实例包括合成橡胶如腈类、二烯类和丙烯酸类橡胶;热塑性弹性体如聚烯烃类和聚酯类热塑性弹性体;具有橡胶弹性的合成树脂如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氨酯、聚丁二烯和软聚氯乙烯。在这点上,即使当聚合物为基本上硬的聚合物如聚氯乙烯时,也可与共混剂如增塑剂或软化剂组合来显示橡胶弹性。该组合物也可用作橡胶状有机弹性层的构成材料。此外,构成热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂物质如压敏粘合剂也可用作橡胶状有机弹性层的构成材料。
橡胶状有机弹性层可通过形成方法形成,所述形成方法例如包括施涂包含橡胶状有机弹性层形成材料如天然橡胶、合成橡胶或具有橡胶弹性的合成树脂的涂布液的方法(涂布法);包括在基材上粘合由橡胶状有机弹性层形成材料构成的膜或层压膜的方法(干法层压法),在所述层压膜中预先在一层或多层热膨胀性压敏粘合剂层上形成由橡胶状有机弹性层构成材料组成的层;或包括将包含基材的构成材料的树脂组合物与含有橡胶状有机弹性层形成材料的树脂组合物共挤出的方法(共挤出法)。
橡胶状有机弹性层的厚度为例如约5μm至300μm,优选约20μm至150μm。当橡胶状有机弹性层的厚度为5μm至300μm时,能够有效获得加热发泡后的三维结构变化,因而能够有效地获得剥离性。橡胶状有机弹性层可为单层或可由两层或多层构成。
此外,橡胶状有机弹性层可由包含天然橡胶、合成橡胶或具有橡胶弹性的合成树脂作为主要组分的压敏粘合性物质形成,或可由主要包含该组分的发泡膜形成。发泡可通过例如以下的常规使用的方法实现:通过机械搅拌的方法、利用反应形成的气体的方法、使用发泡剂的方法、除去可溶性物质的方法、通过喷雾的方法、形成复合泡沫塑料(syntactic foam)的方法或烧结法等。
其它层
作为本发明的热剥离型压敏粘合片,热膨胀性压敏粘合剂层可形成于基材的至少一个表面上。例如,提及以下热剥离型压敏粘合片:具有热膨胀性压敏粘合剂层形成于基材一个表面上的形式的热剥离型压敏粘合片、具有热膨胀性压敏粘合剂层形成于基材各表面上的形式的热剥离型压敏粘合片和具有热膨胀性压敏粘合剂层形成于基材一个表面上和非热膨胀性压敏粘合剂层(不具有热膨胀性的压敏粘合剂层)形成于基材另一表面上的形式的热剥离型压敏粘合片。此外,在热膨胀性压敏粘合剂层形成于基材各表面上的情况下,至少一层热膨胀性压敏粘合剂层可具有上述特性。此外,本发明的热剥离型压敏粘合片可在基材与热膨胀性压敏粘合剂层之间具有一层或两层以上的中间层(橡胶状有机弹性层等)。
(非热膨胀性压敏粘合剂层)
用于形成非热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂不特别限定,可使用已知或通常使用的压敏粘合剂如作为用于上述热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂示例的压敏粘合剂(例如,丙烯酸类压敏粘合剂、橡胶类压敏粘合剂、乙烯基烷基醚类压敏粘合剂、硅酮类压敏粘合剂、聚酯类压敏粘合剂、聚酰胺类压敏粘合剂、聚氨酯类压敏粘合剂、氟类压敏粘合剂、苯乙烯-二烯嵌段共聚物类压敏粘合剂、蠕变特性改进压敏粘合剂、放射线固化型压敏粘合剂等)。这些压敏粘合剂可单独使用或可两种以上组合使用。在这点上,非热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数不特别限定。此外,非热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度不特别限定。此外,在用于形成非热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂中,例如,可共混已知或通常使用的添加剂如增粘剂、着色剂、增稠剂、增量剂、填料、增塑剂、防老剂、抗氧化剂、表面活性剂和交联剂。
非热膨胀性压敏粘合剂层的厚度可为例如300μm以下(例如,1μm至300μm,优选5μm至100μm)。作为用于形成非热膨胀性压敏粘合剂层的方法,可利用与上述热膨胀性压敏粘合剂层的情况类似的方法(例如,包括在基材上施涂的方法、包括在隔离体上施涂以形成压敏粘合剂层,随后将其转录的方法,或类似方法)。此外,非热膨胀性压敏粘合剂层可为单层或多层。
(中间层)
此外,在本发明的热剥离型压敏粘合片中,如上所述,可在基材与热膨胀性压敏粘合剂层之间设置中间层。作为此中间层,可提及为了赋予剥离性目的的剥离剂的涂层、为了改进粘合力目的的底漆剂的涂层,等。在这点上,除了剥离剂的涂层和底漆剂的涂层之外的中间层的实例包括为了赋予良好变形性目的的层、为了增大与被粘物的粘合面积目的的层、为了改进粘合力目的的层、为了获得对被粘物表面形状的良好追随性目的的层、为了改进用于通过加热降低粘合力的处理性目的层和为了改进加热后从被粘物的剥离性目的的层。上述橡胶状有机弹性层也为中间层的一种。
本发明的热剥离型压敏粘合片可具有其两面均为粘合面的两面粘合片的形式,但优选具有仅其一面为粘合面的粘合片的形式。因此,热剥离型压敏粘合片适合为具有在基材的一个表面上形成热膨胀性压敏粘合剂层的形式的热剥离型压敏粘合片。
此外,热剥离型压敏粘合片可以缠绕成卷形物(roll)的形式形成或可以将片层压的形式形成。例如,在片具有缠绕成卷形物的形式的情况下,以通过隔离体保护热剥离型压敏粘合剂层的状态将片缠绕成卷形物,即,以其由基材、在基材一个表面上形成的热膨胀性压敏粘合剂层和在热膨胀性压敏粘合剂层上形成的隔离体构成的状态将片缠绕成卷形物,由此可制备片作为处于缠绕成卷形物状态或形式的热剥离型压敏粘合片。在这点上,处于缠绕成卷形物状态或形式的热剥离型压敏粘合片可由以下构成:基材、在基材一个表面上形成的热膨胀性压敏粘合剂层,和在基材另一表面上形成的剥离处理层(背面处理层)。
如上所述,本发明的热剥离型压敏粘合片可具有如片形或带形的形式。
在本发明的热剥离型压敏粘合片中,热膨胀性压敏粘合剂层具有不仅在室温而且在高温气氛下切断加工时均能够显示充分的压敏粘合性的压敏粘合力。作为热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合力,例如,在23℃下的压敏粘合力(剥离角度:180℃,拉伸速率:300mm/min)优选2N/20mm宽度以上(2N/20mm宽度至20N/20mm宽度),并进一步优选4N/20mm宽度以上(4N/20mm宽度至20N/20mm宽度)。
此外,在热膨胀性压敏粘合剂层中,在80℃下的压敏粘合力(剥离角度:180°,拉伸速率:300mm/min)优选1N/20mm宽度以上(1N/20mm宽度至15N/20mm宽度),并进一步优选3N/20mm宽度以上(3N/20mm宽度至15N/20mm宽度)。
压敏粘合力可通过以下测量方法测量(测量温度:23℃或80℃)。
<在23℃下的压敏粘合力的测量方法>
将热剥离型压敏粘合片切成具有宽度20mm和长度140mm的尺寸,在将聚对苯二甲酸乙二酯膜(商品名“Lumilar S-10”,由Toray Industries,Inc.制造;厚度:25μm,宽度:20mm)作为被粘物,根据JIS Z 0237粘贴至热膨胀性压敏粘合剂层之后(具体地,在温度23±2℃和湿度65±5%RH的气氛下,通过使2kg辊往复一次将它们粘贴),将所得片固定在安装有设定在23℃下的恒温槽的拉伸试验机上,并放置30分钟。放置后,测量当在剥离角度为180°和剥离速率(拉伸速率)为300mm/min的条件下从热剥离型压敏粘合片在温度23℃下剥离被粘物时的负荷,并测定此时的最大负荷(在测量起始阶段除峰顶之外负荷的最大值),将该最大负荷作为热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合力(N/20mm宽度)。
<在80℃下压敏粘合力的测量方法>
将热剥离型压敏粘合片切成具有宽度20mm和长度140mm的尺寸,在将聚对苯二甲酸乙二酯膜(商品名“Lumilar S-10”,由Toray Industries,Inc.制造;厚度:25μm,宽度:20mm)作为被粘物,根据JIS Z 0237粘贴至热膨胀性压敏粘合剂层之后(具体地,在温度23±2℃和湿度65±5%RH的气氛下,通过使2kg辊往复一次将它们粘贴),将所得片固定在安装有预先设定在80℃下的恒温槽的拉伸试验机上,并放置30分钟。放置后,测量当在剥离角度为180°和剥离速率(拉伸速率)为300mm/min的条件下从热剥离型压敏粘合片在温度80℃下剥离被粘物时的负荷,并测定此时的最大负荷(在测量起始阶段除峰顶之外负荷的最大值),将该最大负荷作为热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合力(N/20mm宽度)。
隔离体
在本发明中,可将通常使用的剥离纸等用作隔离体。将隔离体用作热膨胀性压敏粘合剂层的保护材料,并在当将热剥离型压敏粘合片粘贴至被粘物时剥离。隔离体不必需设置。作为隔离体,例如,可使用具有剥离层的基材,所述剥离层如其表面用例如以下的剥离剂处理的塑料膜和纸:硅酮类剥离剂、长链烷基类剥离剂、氟类剥离剂或硫化钼;由例如以下的氟类聚合物组成的低粘合性基材:聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物和氯氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物;和由非极性聚合物如烯烃树脂(例如,聚乙烯、聚丙烯等)组成的低粘合性基材。在这点上,也可以将隔离体用作用于支撑热膨胀性压敏粘合剂层的基材。
此外,隔离体可通过已知或通常使用的方法形成。此外,隔离体的厚度不特别限定。
层压陶瓷片的切断加工方法
本发明的热剥离型压敏粘合片适合用于在切断加工层压陶瓷片时临时固定。使用本发明的热剥离型压敏粘合片的层压陶瓷片的切断加工方法包括以下步骤:
将层压陶瓷片粘贴至用于根据本发明的层压陶瓷片的热剥离型压敏粘合片的步骤;和
使层压陶瓷片进行切断加工处理的步骤。
具体地,将层压陶瓷片作为待加工制品(被粘物)粘贴至热剥离型压敏粘合片的热膨胀性压敏粘合剂层上。在此情况下,可将层压陶瓷片通过将热剥离型压敏粘合片的另一表面固定至支承体(底座等)上来牢牢地固定至支承体(底座等)。如上所述,可以将层压陶瓷片通过热剥离型压敏粘合片固定至支承体的状态使层压陶瓷片进行切断加工处理(研磨处理步骤、切割步骤等)。
此外,在将层压陶瓷片固定至支承体如底座时,在与其上具有热膨胀性压敏粘合剂层的表面相对的热剥离型压敏粘合片表面上形成压敏粘合剂层(其它热膨胀性压敏粘合剂层如非热膨胀性压敏粘合剂层)的情况下,可利用使用压敏粘合剂层的固定手段。另一方面,在另一表面上不形成压敏粘合剂层的情况下,可利用各种固定手段如粘合剂。
此外,用于固定层压陶瓷片的底座(支承体)不特别限定,可适当选自已知的或在切断加工层压陶瓷片时使用通常使用的底座并使用。例如,可提及不锈钢板、玻璃板、仿真晶片(dummywafers)等。底座可依赖于层压陶瓷片的种类、层压陶瓷片的切断加工方法等而适当选择。
作为层压陶瓷片,可使用已知层压陶瓷片。作为层压陶瓷片,可提及,例如,具有以下构成的层压陶瓷片:将必要数量的各自具有在其一面上印刷的电极的生片层压,以交互设置在其上印刷电极的表面和在其上不印刷电极的表面。
在本发明中,在将层压陶瓷片粘贴并固定至热剥离型压敏粘合片后,使层压陶瓷片进行切断加工处理,并例如切断(特别地,推切切断加工)以成为具有单个部件尺寸的芯片形,由此能够形成芯片形电子部件作为加工制品(切断后的层压陶瓷片)。在这点上,切断加工步骤经常在高温气氛(低于在本发明的热剥离型压敏粘合片中热膨胀性压敏粘合剂层的加热剥离处理温度(或发泡剂的发泡起始温度),例如60℃至100℃)下进行,但在本发明的热剥离型压敏粘合片中,由于热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数为50重量%以上,热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度为-40℃至30℃,因此在常温和在高温气氛下的内聚力和压敏粘合力优良,即使在该高温气氛下也显示充分的压敏粘合力和保持力,因而能够在切断加工步骤前后的整个期间牢牢地固定层压陶瓷片。因此,当使用本发明的热剥离型压敏粘合片时,能够防止在加工期间芯片脱落,从而抑制或防止在加工时芯片飞散,因此也能够抑制或防止由此导致的加工产量下降。因此,当使用本发明的热剥离型压敏粘合片时,能够使层压陶瓷片以高切断精度进行切断加工处理,因而能够有效地生产芯片形电子部件。
在切断完成后,芯片形电子部件能够通过加热剥离处理从热剥离型压敏粘合片容易地剥离而不产生污染如粘合剂残留物。具体地,在切断完成后,将热膨胀性压敏粘合剂层加热至发泡剂(热膨胀性微球等)的发泡起始温度以上,以使热膨胀性压敏粘合剂层发泡或膨胀,由此减小或降低热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合力,因此能够从热膨胀性压敏粘合剂层除去加工制品(切断后的层压陶瓷片)。在此情况下,在从热膨胀性压敏粘合剂层剥离切断后的层压陶瓷片的加热处理条件依赖于依据层压陶瓷片的表面状态、发泡剂的种类等导致的粘合面积下降性,基材和被粘物的耐热性和加热方法而确定,但通常条件为如上所述的100℃至250℃,1秒至90秒(热板等)或5分钟至15分钟(热风干燥器等)。在这点上,依赖于预期的使用目的,也可在适当阶段进行加热处理。此外,作为加热源,在一些情况下可使用红外灯或热水。
此外,在将已进行切断的层压陶瓷片通过适当方法回收后,可通过剥离等将热剥离型压敏粘合片从底座剥离。
可将作为切断加工处理后的层压陶瓷片的芯片形电子部件适当用作电子部件用材料(层压陶瓷电容器等)。
实施例
以下将详细地示例性描述本发明的优选实施例。然而,在这些实施例中描述的材料和混合量等不意于将本发明的范围仅限于这些,除非另外说明,它们仅为说明性实例。此外,除非另外说明,在各实施例中的份为重量标准。
实施例1
向100份由丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸(丙烯酸乙酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸=20份/80份/10份)组成的聚合物中,均匀地混合1份环氧类交联剂(商品名“Tetrad-C”,由Mitsubishi GasChemical Co.,Inc.制造)、5份松香类增粘剂(商品名“TAMANOL361”,由Arakawa Chemical Co.,Ltd制造)、30份发泡剂(热膨胀性微球;商品名“Matsumoto Microsphere F-501”,由MatsumotoYushi-Seiyaku Co.,Ltd.制造;120℃发泡和膨胀型)和甲苯。将溶解的涂布液施涂至支承基材(商品名“Lumilar S10”,由TorayIndustries,Inc.制造;厚度:100μm)的一个表面上,以使干燥后的厚度为50μm,然后干燥,由此获得热剥离型压敏粘合片(有时称为“热剥离型压敏粘合片1”)。
实施例2
向100份由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸(丙烯酸2-乙基己酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸=50份/50份/5份)组成的聚合物中,均匀地混合2份环氧类交联剂(商品名“Tetrad-C”,由Mitsubishi Gas Chemical Co.,Inc.制造)、10份萜烯酚醛类增粘剂(商品名“YS Polystar U115”,由Yasuhara Chemical Co.,Ltd制造)、30份发泡剂(热膨胀性微球;商品名“MatsumotoMicrosphere F-501”,由Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.,Ltd.制造;120℃发泡和膨胀型)和甲苯。将溶解的涂布液施涂至支承基材(商品名“Lumilar S10”,由Toray Industries,Inc.制造;厚度:100μm)的一个表面上,以使干燥后的厚度为50μm,然后干燥,由此获得热剥离型压敏粘合片(有时称为“热剥离型压敏粘合片2”)。
实施例3
向100份由丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸(丙烯酸2-乙基己酯/丙烯酸=97份/3份)组成的聚合物中,均匀地混合0.5份环氧类交联剂(商品名“Tetrad-C”,由Mitsubishi Gas Chemical Co.,Inc.制造)、5份松香类增粘剂(商品名“TAMANOL 361”,由ArakawaChemical Co.,Ltd制造)、30份发泡剂(热膨胀性微球;商品名“Matsumoto Microsphere F-501”,由Matsumoto Yushi-SeiyakuCo.,Ltd.制造;120℃发泡和膨胀型)和甲苯。将溶解的涂布液施涂至支承基材(商品名“Lumilar S10”,由Toray Industries,Inc.制造;厚度:100μm)的一个表面上,以使干燥后的厚度为50μm,然后干燥,由此获得热剥离型压敏粘合片(有时称为“热剥离型压敏粘合片3”)。
实施例4
向100份通过以丙烯酸2-乙基己酯/丙烯酸乙酯/丙烯酸/光聚合引发剂=30份/70份/5份/0.05份的比例混合丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸和光聚合引发剂,并通过紫外线照射在氮气气氛下将它们部分聚合获得的聚合物浆料(聚合物的重均分子量为10,000以上)中,添加并混合30份发泡剂(热膨胀性微球;商品名“Matsumoto Microsphere F-501”,由MatsumotoYushi-Seiyaku Co.,Ltd.制造;120℃发泡和膨胀型)、0.2重量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、7份松香类增粘剂(商品名“TAMANOL 361”,由Arakawa Chemical Industries,Ltd.制造)和0.05份与上述相同的光聚合引发剂。将混合的涂布液施涂至支承基材(商品名“Lumilar S10”,由Toray Industries,Inc.制造;厚度:100μm)的一个表面上,以使干燥或固化后的厚度为50μm,并在液氮填充的设备下通过光强度为5mV/cm2的高压汞灯通过用700mJ/cm2紫外线(波长:352nm)照射使该溶液进行光聚合处理,由此获得热剥离型压敏粘合片(有时称为“热剥离型压敏粘合片4”)。
比较例1
向100份由丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸(丙烯酸正丁酯/丙烯酸乙酯/丙烯酸=30份/70份/5份)组成的聚合物中,均匀地混合1份环氧类交联剂(商品名“Tetrad-C”,由Mitsubishi GasChemical Co.,Inc.制造)、40份萜烯酚醛类增粘剂(商品名“YSPolystar U115”,由Yasuhara Chemical C o.,Ltd制造)、30份发泡剂(热膨胀性微球;商品名“Matsumoto Microsphere F-501”,由Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.,Ltd.制造;120℃发泡和膨胀型)和甲苯。将溶解的涂布液施涂至支承基材(商品名“LumilarS10”,由Toray Industries,Inc.制造;厚度:100μm)的一个表面上,以使干燥后的厚度为50μm,然后干燥,由此获得热剥离型压敏粘合片(有时称为“热剥离型压敏粘合片5”)。
比较例2
向100份由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟乙酯(丙烯酸2-乙基己酯/丙烯酸2-羟乙酯=100份/3份/)组成的聚合物中,均匀地混合0.8份异氰酸酯类交联剂(商品名“COLONATE L”,由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造)、5份松香类增粘剂(商品名“TAMANOL 361”,由Arakawa Chemical Co.,Ltd.制造)、30份发泡剂(热膨胀性微球;商品名“Matsumoto MicrosphereF-501”,由Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.,Ltd.制造;120℃发泡和膨胀型)和甲苯。将溶解的涂布液施涂至支承基材(商品名“Lumilar S10”,由Toray Industries,Inc.制造;厚度:100μm)的一个表面上,以使干燥后的厚度为50μm,然后干燥,由此获得热剥离型压敏粘合片(有时称为“热剥离型压敏粘合片6”)。
比较例3
向100份由丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸(丙烯酸2-乙基己酯/丙烯酸=90份/7份)组成的聚合物中,均匀地混合0.3份环氧类交联剂(商品名“Tetrad-C”,由Mitsubishi Gas Chemical Co.,Inc.制造)、25份萜烯酚醛类增粘剂(商品名“YS Polystar U115”,由Yasuhara Chemical Co.,Ltd制造)、30份发泡剂(热膨胀性微球;商品名“Matsumoto Microsphere F-501”,由MatsumotoYushi-Seiyaku Co.,Ltd.制造;120℃发泡和膨胀型)和甲苯。将溶解的涂布液施涂至支承基材(商品名“Lumilar S10”,由TorayIndustries,Inc.制造;厚度:100μm)的一个表面上,以使干燥后的厚度为50μm,然后干燥,由此获得热剥离型压敏粘合片(有时称为“热剥离型压敏粘合片7”)。
(评价)
关于在实施例1至4和比较例1至3中制备的热剥离型压敏粘合片1至7,通过以下测量方法测量热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数、热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度(Tg)、在23℃下的压敏粘合力和在80℃下的压敏粘合力,并通过以下评价方法评价当将层压陶瓷片粘贴至其并在高温气氛下通过推切切断加工进行芯片形成时的芯片飞散防止性、热剥离性和防污性。结果示于表1中。
(凝胶分数的测量方法)
从各热剥离型压敏粘合片中的热膨胀性压敏粘合剂层(未进行用于热膨胀的加热处理)中取样约0.1g样品,并精确称重(样品重量),将样品包裹在网型片(mesh-type sheet)(由Teflon(注册商标))中后,在室温下在约50ml甲苯中浸渍1周。此后,从甲苯中取出溶剂不溶性物质(网型片中的内容物),并通过将其放置于干燥机中在130℃下干燥约2小时,将干燥后的溶剂不溶性物质称重(浸渍并干燥后的重量),然后根据以下方程(a)计算凝胶分数(重量%)。凝胶分数的测量结果示于表1的“凝胶分数(重量%)”栏中。
凝胶分数(重量%)={(浸渍并干燥后的重量)/(样品重量)}×100 (a)
<玻璃化转变温度的测量方法>
在各实施例和各比较例中,将多个热剥离型压敏粘合片(未进行用于热膨胀的加热处理)彼此相互粘贴(将一个热剥离型压敏粘合片的热膨胀性压敏粘合剂层粘贴至另一热剥离型压敏粘合片的基材),以制备热膨胀性压敏粘合剂层的总厚度为2mm的片,然后将其通过具有直径7.9mm的冲床冲切成盘,从而制备用于测量玻璃化转变温度的样品。将样品(具有直径7.9mm和厚度2mm的盘状样品)夹在具有直径8mm的一对不锈钢平行板(由TA Instruments制造;型号708.0157)之间,以5℃/min的升温速率在-70℃至150℃的温度范围内和以剪切模式,同时在夹头压力(chuck pres sure)为100g重量下以及在频率1Hz下施加剪切应变,使用动态粘弹性光谱计(由Rheometrics Scientific Company制造;商品名“ARES”)测量粘弹性,测定损耗角正切(tanδ)最大值时的温度,并将在损耗角正切最大值时的温度作为玻璃化转变温度(Tg)。玻璃化转变温度的测量结果示于表1的“玻璃化转变温度(Tg)(℃)”栏中。
(在23℃下的压敏粘合力的测量方法)
将各热剥离型压敏粘合片切成具有宽度20mm和长度140mm的尺寸,在将作为被粘物的聚对苯二甲酸乙二酯膜(商品名“Lumilar S-10”,由Toray Industries,Inc.制造;厚度:25μm,宽度:20mm),根据JI S Z 0237粘贴至热膨胀性压敏粘合剂层(具体地,在温度23±2℃和湿度65±5%RH的气氛下,通过使2kg辊往复一次将它们粘贴)之后,将所得片固定在安装有设定在23℃下的恒温槽的拉伸试验机(商品名“Shimadzu Autograph AG-120kN”,由Shimadzu Corporation制造)上,并放置30分钟。放置后,测量当在剥离角度为180°和剥离速率(拉伸速率)为300mm/min的条件下从热剥离型压敏粘合片在温度23℃下剥离被粘物时的负荷,并测定此时的最大负荷(在测量起始阶段除峰顶之外负荷的最大值),将该最大负荷作为热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合力(N/20mm宽度)。压敏粘合力的测量结果示于表1中“在23℃下的压敏粘合力”栏中。
(在80℃下的压敏粘合力的测量方法)
将各热剥离型压敏粘合片切成具有宽度20mm和长度140mm的尺寸,在将作为被粘物的聚对苯二甲酸乙二酯膜(商品名“Lumilar S-10”,由Toray Industries,Inc.制造;厚度:25μm,宽度:20mm),根据JIS Z 0237粘贴至热膨胀性压敏粘合剂层(具体地,在温度23±2℃和湿度65±5%RH的气氛下,通过使2kg辊往复一次将它们粘贴)之后,将所得片固定在安装有预先设定在80℃下的恒温槽的拉伸试验机(商品名“Shimadzu AutographAG-120kN”,由Shimadzu Corporation制造)上,并放置30分钟。放置后,测量当在剥离角度为180°和剥离速率(拉伸速率)为300mm/min的条件下从热剥离型压敏粘合片在80℃气氛下剥离被粘物时的负荷,并测定此时的最大负荷(在测量起始阶段除峰顶之外负荷的最大值),将该最大负荷作为热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合力(N/20mm宽度)。压敏粘合力的测量结果示于表1中“在80℃下的压敏粘合力”栏中。
(切断加工性/热剥离性/防污性的评价方法)
将层压陶瓷片(尺寸:将层压陶瓷片(尺寸:100mm×100mm×厚度2mm;在表面上已形成20μm的凹凸;烘焙前)粘贴至各热剥离型压敏粘合片的热膨胀性压敏粘合剂层上(临时固定),将其安装并固定在切割环上,并通过推切刀全部切割为具有尺寸0.6mm×0.3mm的芯片(通过推切切断加工进行切断加工处理),并目视确认在切断时是否发生芯片脱落。测定从热剥离型压敏粘合片脱落的切断加工的芯片数量的比(芯片飞散比)(%)并评价芯片飞散防止性(切断加工性)。此外,在将所有芯片粘贴至热剥离型压敏粘合片并且没有脱落的情况下,将芯片飞散比确定为0%(即,芯片飞散比为0%)。因此,当脱落的芯片比(芯片飞散比)小时,意味着芯片飞散防止性良好。芯片飞散防止性的评价结果示于表1中“芯片飞散防止性(%)”栏中。
此外,在上述切断后,使用恒温设备(热风干燥器“SPH-201”,由Espec Corporation制造)在120℃下进行加热处理10分钟。在加热处理后,将热剥离型压敏粘合片在空中倒置(以将芯片朝下放置),使芯片通过自由降落从热剥离型压敏粘合片剥离,并测定已剥离而没有残留的芯片比(热剥离比)(%)作为热剥离性。此外,在所有芯片剥离而没有残留在热剥离型压敏粘合片上的情况下,该剥离比确定为100%。因此,当通过剥离的芯片未残留比(热剥离比)大时,意味着热剥离性良好。热剥离性的评价结果示于表1中“热剥离性(%)”栏中。
此外,关于通过上述自由降落从热剥离型压敏粘合片剥离的芯片,目视观察表面(已粘贴热剥离型压敏粘合片的表面),并根据以下标准目视评价在芯片表面上污染的程度,由此评价防污性。防污性的评价结果示于表1中“防污性”栏中。
防污性的评价标准
良好:在芯片表面上没有观察到粘合剂残留物的污染。
差:在芯片表面上观察到粘合剂残留物的污染。
从表1中,证实根据实施例1至4的热剥离型压敏粘合片能够有效地进行推切切断加工,而不产生芯片脱落,并且被粘物(切断加工的芯片)能够通过加热容易地剥离而不产生污染。
另一方面,在根据比较例1的热剥离型压敏粘合片中,由于热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度超过30℃时,不能获得对被粘物的起始粘度,因此不能将所述片粘贴于所述被粘物。此外,在根据比较例2的热剥离型压敏粘合片中,由于热膨胀性压敏粘合剂层的玻璃化转变温度低于-40℃,芯片飞散防止性低,因此产生芯片飞散以及热剥离性低,因而切断加工芯片不能通过加热容易地剥离。此外,在根据比较例3的热剥离型压敏粘合片中,由于热膨胀性压敏粘合剂层的凝胶分数小于50重量%,芯片飞散防止性低,因此产生芯片飞散以及热剥离性低,因而切断加工芯片不能通过加热容易地剥离。
本发明的热剥离型压敏粘合片可适合用作在切断加工层压陶瓷片时用于临时固定的压敏粘合片。由于本发明的热剥离型压敏粘合片,层压陶瓷片能够容易地切断加工,因而变得可以容易地生产电子部件、层压陶瓷电容器等。
虽然已详细地并参考其具体实施方案描述本发明,但对于本领域技术人员,其中可进行各种变化和改进而不背离其范围将显而易见。
本申请基于2009年3月4日提交的日本专利申请2009-050032,将其全部内容引入此处以作参考。
此外,将此处引用的所有参考文献整体引入。
Claims (4)
1.一种用于切断层压陶瓷片的热剥离型压敏粘合片,其用于在切断所述层压陶瓷片时临时固定,
所述热剥离型压敏粘合片包括基材和形成于所述基材的至少一个表面上的热膨胀性压敏粘合剂层,所述热膨胀性压敏粘合剂层包含压敏粘合剂和发泡剂,所述发泡剂的量为1重量份至150重量份,基于100重量份形成所述热膨胀性压敏粘合剂层的基础聚合物,
其中所述热膨胀性压敏粘合剂层具有50重量%以上的凝胶分数,和所述热膨胀性压敏粘合剂层具有-40℃至30℃的玻璃化转变温度Tg,
当将所述热膨胀性压敏粘合剂层在23℃下粘贴至厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二酯膜后使其在23℃的气氛下放置30分钟时,所述热膨胀性压敏粘合剂层具有在剥离角度为180°和拉伸速率为300mm/min的条件下4N/20mm宽度至20N/20mm宽度的在23℃下的粘合力,和
其中当将所述热膨胀性压敏粘合剂层在23℃下粘贴至厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二酯膜后使其在80℃的气氛下放置30分钟时,所述热膨胀性压敏粘合剂层具有在剥离角度为180°和拉伸速率为300mm/min的条件下1N/20mm宽度至15N/20mm宽度的在80℃下的粘合力,
所述热膨胀性压敏粘合剂层的厚度为5~300μm。
2.根据权利要求1所述的热剥离型压敏粘合片,其中形成所述热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂的基础聚合物为丙烯酸类聚合物。
3.根据权利要求1所述的热剥离型压敏粘合片,其中形成所述热膨胀性压敏粘合剂层的压敏粘合剂进一步包含交联剂。
4.一种用于切断加工层压陶瓷片的方法,其包括以下步骤:
将层压陶瓷片粘贴至根据权利要求1所述的热剥离型压敏粘合片;和
使所述层压陶瓷片进行切断加工处理。
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JP2009-050032 | 2009-03-04 | ||
JP2009050032 | 2009-03-04 |
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